已知函数f(x)=lnx-ax,g(x)=f(x)+ax-6lnx,其中a∈R(1)当a=1时,判断f(x)的单调性;(2)若g(x)在其定义域内为增函数,求正实数a的取值范围;(3)设函数h(x)=

题目简介

已知函数f(x)=lnx-ax,g(x)=f(x)+ax-6lnx,其中a∈R(1)当a=1时,判断f(x)的单调性;(2)若g(x)在其定义域内为增函数,求正实数a的取值范围;(3)设函数h(x)=

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已知函数f(x)=lnx-
a
x
,g(x)=f(x)+ax-6lnx,其中a∈R
(1)当a=1时,判断f(x)的单调性;
(2)若g(x)在其定义域内为增函数,求正实数a的取值范围;
(3)设函数h(x)=x2-mx+4,当a=2时,若∃x1∈(0,1),∀x2∈[1,2],总有g(x1)≥h(x2)成立,求实数m的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)当a=1时,f(x)=lnx-class="stub"1
x

∴f′(x)=class="stub"1
x
+class="stub"1
x2
=class="stub"x+1
x2
,x>0.
∵x>0,∴f′(x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(2)∵f(x)=lnx-class="stub"a
x
,g(x)=f(x)+ax-6lnx,a>0.
∴g(x)=ax-class="stub"a
x
-5lnx,x>0
∴g′(x)=a+class="stub"1
x2
-class="stub"5
x
=
ax2-5x+a
x2

若g′(x)>0,可得ax2-5x+a>0,在x>0上成立,
∴a>class="stub"5x
x2+1
=class="stub"5
x+class="stub"1
x

class="stub"5
x+class="stub"1
x
class="stub"5
2
1
=class="stub"5
2
(x=1时等号成立),
∴a>class="stub"5
2

(3)当a=2时,g(x)=2x-class="stub"2
x
-5lnx,
h(x)=x2-mx+4=(x-class="stub"m
2
)2+4-
m2
4

∃x1∈(0,1),∀x2∈[1,2],总有g(x1)≥h(x2)成立,
∴要求g(x)的最大值,大于h(x)的最大值即可,
g′(x)=
2x2-5x+2
x2
=
(2x-1)(x-2)
x2
,令g′(x)=0,
解得x1=class="stub"1
2
,x2=2,
当0<x<class="stub"1
2
,或x>2时,g′(x)>0,g(x)为增函数;
class="stub"1
2
<x<2时,g′(x)<0,g(x)为减函数;
∵x1∈(0,1),
∴g(x)在x=class="stub"1
2
处取得极大值,也是最大值,
∴g(x)max=g(class="stub"1
2
)=1-4+5ln2=5ln2-3,
∵h(x)=x2-mx+4=(x-class="stub"m
2
)2+4-
m2
4

若m≤3,hmax(x)=h(2)=4-2m+4=8-2m,
∴5ln2-3≥8-2m,∴m≥class="stub"11-5ln2
2

class="stub"11-5ln2
2
>3,故m不存在;
若m>3时,hmax(x)=h(1)=5-m,
∴5ln2-3≥5-m,∴m≥8-5ln2,
实数m的取值范围:m≥8-5ln2;

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